Question

7．某同學(xué)要測量一圓柱形導(dǎo)體的電阻率ρ．

（1）用螺旋測微器測量其直徑如圖甲所示，由圖可知其長度為0.948mm．
（2）用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測此圓柱形導(dǎo)體的電阻，表盤的示數(shù)如圖乙所示，則該電阻的阻值約為220Ω．
（3）該同學(xué)想用伏安法更精確地測量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：
待測圓柱形導(dǎo)體（電阻為R）
電流表A₁（量程4mA，內(nèi)阻約為50Ω）
電流表A₂（量程10mA，內(nèi)阻約為30Ω）
電壓表V₁（量程3V，內(nèi)阻約為10kΩ）
電壓表V₂（量程15V，內(nèi)阻約為25kΩ）
直流電源E（電動勢4V，內(nèi)阻不計）
滑動變阻器R₁（阻值范圍0～15Ω，額定電流2.0A）
滑動變阻器R₂（阻值范圍0～2kΩ，額定電流0.5A）
開關(guān)S，導(dǎo)線若干．
為減小實驗誤差，要求測得多組數(shù)據(jù)進行分析，請在圖丙虛線框中畫出合理的測量電路圖，并標明所用器材的代號．

Answer 1

分析 （1）螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀；
（2）根據(jù)指針示數(shù)再乘以倍率即為是阻值；
（3）根據(jù)題目要求及給出的儀器可得出對應(yīng)的原理圖．

解答 解：（1）螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為0.5mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×44.8mm=0.448mm，所以最終讀數(shù)為：0.5mm+0.448mm=0.948mm．
（2）該電阻的阻值約為22.0×10Ω=220Ω．
（3）根據(jù)電源電動勢為4V可知電壓表應(yīng)選V₁；
根據(jù)歐姆定律可求出通過待測電阻的最大電流為：I_m=$\frac{U}{R}$=$\frac{3}{220}$A≈14mA，所以電流表應(yīng)選A₂；
根據(jù)實驗要求便于調(diào)節(jié)且測得多組數(shù)據(jù)進行分析，可知變阻器應(yīng)采用分壓式接法，應(yīng)選擇阻值小的變阻器R₁以方便調(diào)節(jié)；
由于待測電阻滿足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}＞\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$，可知電流表應(yīng)用外接法，電路圖如圖所示：

故答案為：
（1）0.948
（2）220；
（3）如圖所示．

點評 本題應(yīng)明確：①游標卡尺和螺旋測微器讀數(shù)時應(yīng)分成整數(shù)部分和小數(shù)部分兩部分來讀，注意游標卡尺的分度；②應(yīng)根據(jù)電源電動勢大小或待測電阻的額定電壓來選擇電壓表量程，根據(jù)通過待測電阻的最大電流來選擇電流表的量程；③當待測電阻滿足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}＞\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$時，電流表應(yīng)用外接法；④當實驗要求電流從零調(diào)或要求測得多組數(shù)據(jù)或變阻器的全電阻遠小于待測電阻時，變阻器應(yīng)采用分壓式接法，應(yīng)選擇阻值小的變阻器以方便調(diào)節(jié)．